多电平变换器拓扑结构的发展与现状

本文介绍了多电平变换器拓扑结构的发展和现状,以及实现多电平变换器的基本电路,包括二极管箝位型、飞跨电容型、级联型、通用型、直流源级联型、变压器级联型等,列出了它们的基本电路拓扑图,同时对拓扑图进行了简单的分析,总结了各种拓扑结构的特点。最后,对多电平变换器的发展方向提出了看法。     

多电平变换器发展现状及其实现

对各种多电平变换器拓扑结构、PWM调制方式以及发展现状进行简要的介绍。设计了一台二极管中位点箝位式(NPC)三电平逆变器,采用一种简便的空间矢量PWM(SVPWM)算法和中点电位控制方法。实验结果证明了系统可行性。     

低压多电平功率变换器及其控制策略研究

文章提出了开关选择和附加双向开关多电平变换器的主电路拓扑结构并研究了其控制策略.两种新型多电平变换器都具有可控开关数量少、电路简单、输出波形质量高、功率转换性能好的优点.在使用相同数目可控开关的条件下,附加双向开关变换器输出电平数更多、输出波形质量更高,直流电压利用率高,但功率变换效率低于开关选择变换器.采用PSIM4.0对附加双向开关变换器进行仿真研究,结果证实该电路拓扑有效且实用.     

一种新型多电平SVPWM控制策略的研究

随着H桥逆变器电平数的增加,其空间矢量调制算法(SVPWM)也越来越复杂。提出一种任意电平H桥逆变器的SVPWM算法,通过等效矢量变换,可将两电平逆变器中合成参考矢量的电压矢量及其作用时间推广到任意电平。以三电平和五电平H桥级联型多电平变换器为控制对象,对该算法的正确性进行了仿真验证。     

SVPWM控制的三电平变换器中点电位平衡控制

本文就中点浮动的二极管箝位型三电平变换器中点电位平衡问题进行了讨论,提出了一种基于PI调节的中点电位平衡控制方法,该方法通过检测逆变器直流侧上下电容器的电位差和负载电流方向来合理分配SVPWM控制中空间小矢量对的作用时间,从而平衡三电平变换器直流侧的中点电位,实现中点电位平衡控制。仿真和实验结果表明所提出的控制方法能够有效地平衡中点电位。     

太阳能多电平变换器装置

多电平变换器具有输出电能质量好、输出电压高、功率因数可调等优点,被广泛应用于电力系统中的有源滤波和无功补偿中,现有的数据电能数据会出现两边功率不同,严重影响了后端的电能输出,从影响整个电网的电能质量.本文所设计的太阳能多电平变换器可通过主控通过控制双有源全桥DC-DC变换器的相位移动控制光伏前置电路输出到对称两端的电压...     

滑模多电平变换器驱动异步电动机系统的研究与设计

论述了滑模变结构多电平变换器系统的基本控制原理,深入分析了滑模变结构控制方法的原理和实现方法,设计了滑模多电平变换器驱动异步电动机系统.在MATLAB/simulink平台上对其进行仿真,仿真结果表明滑模变结构多电平变换器有优良的输出特性,这将为多电平变换器在高性能的交流调速闭环控制系统中的具体实用打下基础.     

多电平逆变器拓扑结构的优化

该文在研究传统的级联型多电平逆变器的基础上提出了一种多电平逆变器基本构成单元的概念,并从这一概念出发,提出了基于基本构成单元串-并、并-串思想生成多电平逆变器拓扑的方法.以此方法得到的大量多电平逆变器拓扑,不仅涵盖了已有的基本多电平电路拓扑,而且得到一些新的拓扑结构,从而将多电平变换拓扑统一在基本构成单元的概念之内.为了验证所得到拓扑的正确性,以串-并拓扑为例,进行了仿真和实验验证.这一概念也为多电平逆变器新拓扑的生成提供了思路.     

一种新颖的多电平矩阵变换器的建模与仿真

在传统矩阵变换器和多电平逆变器的基础上，提出一种新颖的多电平矩阵变换器，介绍了其拓扑结构和工作原理．多电平矩阵变换器的能量传递，是通过三相输入电压对中点电容充电到一个恒定直流电压而实现的．选择适当的控制算法和电容电压，能在变换器的两侧合成低次谐波含量小且波形近似于正弦的可控输入／输出电压．对多电平矩阵变换器进行建模和仿真，并探讨了其输出能控性．     

一种带滤波结构的三电平PFC变换器拓扑结构研究

针对传统的功率因数校正（PFC）电源系统功率密度低、电压纹波大等缺点,该文提出了一种带滤波结构的三电平PFC变换器拓扑结构,用于抑制电压纹波并减小电源模块体积,提高功率因数校正电源系统的性能。通过理论计算和仿真分析,对整流器直流侧电压进行了对比,结果表明这一拓扑能够滤除90%的电压纹波,提高了整流器电压的精度与稳定性,仿真实验结果也验证了这一拓扑结构的可行性。     

混合型多电平逆变器电路设计研究

本文根据混合型多电平逆变器电路结构实现方式的不同，将其分为混合电平式逆变器和混合单元式逆变器，并分析了这两类逆变器电路拓扑结构的特点。对其高压单元功率器件电压应力较高、低压单元存在电流倒灌现象等问题进行了深入研究，得出了消除上述问题的电路结构设计方法，仿真实验证明该方法的有效性。     

基于对偶原理构造三相电流型多电平逆变器拓扑

受三相逆变器拓扑图非平面性的制约,很难直接运用对偶原理实现三相电压型逆变器拓扑与三相电流型逆变器拓扑之间的相互转换。为充分利用三相电压型多电平逆变器的研究成果以便构造三相电流型多电平逆变器拓扑,文章探讨了针对三相电压型二电平逆变器的两种拓扑图平面化处理方法,并分析了用于构造三相电流型多电平逆变器拓扑的可行性。在三相飞跨电容箝位电压型多电平逆变器拓扑基础上,通过增加一个独立电压源获得其平面化的等效电路,并以此作为原始拓扑利用对偶原理提出了一种新型的三相电流型多电平逆变器拓扑。采用多载波SPWM技术对该类逆变器的正确性与合理性进行了仿真验证。     

三电平逆变器死区补偿策略研究

分析了二极管箝位型三电平逆变器死区效应及其电路工作原理,提出了一种适用于基于双层载波调制的二极管箝位型三电平逆变器的死区补偿方法。该方法通过在不同的电流流通路径合理调整触发脉冲的死区时间,实现了电平转换不受死区时间的影响,即避免或者减小了死区效应。仿真结果表明,与普通的死区补偿方法相比,该方法降低了5次、7次谐波含量和总谐波畸变率,提高了电流有效值,具有更好的补偿效果。     

一种改进的混合级联多电平逆变器研究

文章以实际功率器件的耐压值为基础,采用增加低压单元的混合级联拓扑,辅以优化的PWM算法,设计出了适用中高压场合的多电平逆变器方案。改进的混合级联多电平逆变器不但输出波形质量好,而且有效地解决了倒灌电流的问题。     

NPC三电平逆变器容错拓扑及其控制研究

研究了二极管中点钳位(Neutral point clamped,NPC)三电平逆变器的容错拓扑及其控制问题,以保证NPC逆变器在发生器件故障时,仍然能够继续工作。在基本的NPC逆变器中增加一个不对称桥臂,并将其中点用双向可控开关连接到每相负载。为消除输出相电压的低次谐波含量,该桥臂采用SPWM控制方法代替传统的方波控制方法。当检测到NPC逆变器某相器件出现故障时,控制双向可控开关将故障相的负载连接到新加入的不对称桥臂中点。与以前文献提出的容错拓扑相比,在获得相同效果的情况下,提出的拓扑具有使用器件及其驱动电路数量少、电路成本低等优势。仿真和实验结果表明,所提出的NPC逆变器容错拓扑能够在容错控制后保持三相平衡工作,同时不降低原电路的输出功率,电路的可靠性得到很大提高。     

机车动力蓄电池充电机用三电平Buck变换器建模及其控制系统设计

输出接动力蓄电池的三电平Buck变换器是一个时变、非线性、多模态的动态系统.为简化其控制系统设计,文章详细分析了系统各模态的工作过程,利用状态空间平均法建立了其等效线性模型,并针对简化后的模型设计了一种多闭环控制系统.Matlab仿真结果显示,系统输出电流动态响应快、抗输入电压波动能力强,验证了等效模型的合理性及控制系...     

基于CPLD的级联型多电平变频器脉冲发生器的设计

本文基于级联型多电平变频器的拓扑结构和载波移相SPWM技术,由数字信号处理器(DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)组成的PWM脉冲发生器,解决了DSP与多电平变频器的开关器件间的驱动脉冲接口问题。     

Buck三电平变换器的PWM滑模控制

针对Buck三电平变换器飞跨电容电压闭环与输出电压闭环相互耦合的问题,利用解耦控制技术分别独立地设计控制器对两个闭环进行控制。其中,为了降低对参数变化和负载扰动的敏感性,设计基于PWM的滑模变结构控制器对输出电压进行控制。仿真试验结果表明,与传统PWM控制器相比,该方法在保持对飞跨电容电压进行有效控制的同时能减小输出电压的超调量,缩短调节时间。     

3H桥级联型多电平逆变器的改进SVPWM方法的研究

钳位型多电平逆变器和2H桥级联型多电平逆变器电路结构和控制复杂,3H桥级联型多电平逆变器可克服该缺点;五电平逆变器的SVPWM控制方法已经实现,若将其应用于输出更多电平数的逆变器,则计算量非常大,控制困难,而在该控制方法的基础上,通过在电压空间矢量之间采用合适的相移角度,则可方便地实现3H桥级联型多电平逆变器的SVPWM控制。文章以3H桥级联型九电平逆变器为例,采用Matlab仿真验证了该控制方法的可行性和正确性。